简单来说,半导体失效分析(Semiconductor Failure Analysis,简称FA)是一门通过物理、化学和电学等多维度测试手段,系统性地查找芯片性能退化或死亡原因的技术科学。其主要目的是jingque确定失效模式,追溯导致失效的根本物理机制,为舟山的半导体制造、封装、设计及应用类企业提供科学的改进依据。
鉴于舟山已建成多个晶圆级封装测试项目(涵盖DDIC驱动芯片、DDR存储芯片等),以及具备功率MOSFET、IGBT等高产值的生产线,专业的失效分析测试项目主要围绕以下方面展开:
封装可靠性与无损检测:针对BGA、QFP等封装组件,使用X射线检查内部焊锡球空洞率、引线框架连接状态,及C-SAM超声波扫描排查封装分层。
物理微观结构与缺陷解析:配合金相切片制样,使用扫描电子显微镜捕捉芯片纹路、裂纹走势及金属层腐蚀等微观物理缺陷。
电性能及电学参数测试:使用探针台jingque测定失效管脚的I-V特性曲线,识别短路、开路及漏电异常。
失效点精准定位:利用显微镜锁定异常热点,或通过逐层剥离(如FIB、CP结合SEM)确定短路及击穿区域。
遵循标准化流程是从低到高识别失效源的效率保障,一般遵循以下五个阶段:
失效信息收集与信息模型构建:收集失效现象描述;还原故障发生时的电、热应力环境,建立故障树模型排查潜在受影响因素。
外部目检与无损检测:采用化学开封(Decap)去除塑封材料以暴露芯片内部,或切割进行金相制样;同时利用CLSM、SEM观察截面微观形貌。
样品制备与微观结构观察:采用化学开封(Decap);或切割进行金相制样(Cross-section);并利用SEM观察微观形貌。
成分分析与机理推断:在SEM上搭载能谱仪(EDS),分析异物颗粒、焊接残留等污染源的化学元素组成。
出具根因分析报告:综合数据,判定由工艺、设计、物料或使用不当导致失效,Zui终给出改进建议。
第三方失效分析技术标准参照国际规范与国内标准双轨并行,以确保等效的检测质量与公信力:
适用标准:国际通用的 JEDEC JESD22 系列;针对工艺制造的 IPC/JEDEC J-STD- 标准;美国军标 MIL-STD-883;以及国内如 GJB 548B 等国家标准。
分析周期:常规失效分析案例的现场排单和实验操作时间,依据失效复杂度和破坏性深度的不同,一般需要 3到15个工作日 出具完整的报告(简单检查可能为3-10天)。
正规报告包含以下核心要素:
样品基础信息:样品名称、封装类型、材质批次及宏观故障描述。
检测数据与图谱:附带的SEM微观图及能谱图,标有红外热点锁定的位置图层和曲线图对比。
根因分析论证:剖析失效原因——例如断面塑性变形属过应力破坏,微裂区存在高温氧化层属焊接升温控制不当破坏等。
整改结论与建议:明确责任归属(生产方或是用户误操作),提出工序改进等具体对策。
建议您在选择合作方时关注以下几点:
资质标准:核实机构是否具备国家认可的计量认证(CMA)或中国合格评定认可委员会(CNAS)认可,确保结论具有法律和商业互认效力。
设备完备性:重点关注是否配备高端的SEM/EDS、X射线及FIB等“故障追踪利器”,这些都是定位纳米级故障点的硬件基础。
保密协议与专业声誉:应重视与机构签订严格的保密协议,并了解其在本地产业服务案例中的专业操守口碑。
响应与研判:考察工程师团队对封装及晶圆制程的深刻理解,确保能识别舟山本地流水线特有的制程缺陷。
气体腐蚀检测、电子电气、汽车零部件、新材料、教育及科研行业
四维检测是一家专业第三方实验室,专注于为客户提供产品检验和失效分析技术服务服务领域包括电子电气、汽车零部件、新材料、教育及科研行业; 四维检测成立于2013年,分别在苏州和杭州设立了可靠性、材料分析、失效分析等多个实验室和业务服务点;凭借科学的检测分析方法、经验丰富的技术人员和精密的仪器设备我们帮助客户解决在产品研发、量产、售后等环节遇到的各种相关技术问题。公司完全按照国际标准IEC/ISO 17025:2018《检测和校准...